CN109040671B - 一种lte网络移动视频监控的实现方法 - Google Patents

一种lte网络移动视频监控的实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种LTE网络移动视频监控的实现方法，通过对现有LTE网络视频监控业务架构进行改进，实现查看端到被查看端视频监控业务数据流快速直接交换，网内移动终端可以快速对其他移动终端直接进行视频流查看，提高了移动视频监控业务数据流转发效率，降低了视频监控业务处理时延，提高视频监控业务数据流的交换能力，有效提高了视频监控业务质量。同时减少了视频监控服务器的处理节点，使LTE网络视频监控业务架构更加扁平化，有效避免了原有视频监控服务器故障导致所有视频监控无法正常查看的风险，提高了整体网络的健壮性。

Description

一种LTE网络移动视频监控的实现方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种小型化LTE应急网络移动视频监控的机制改进和实现的LTE网络移动视频监控的实现方法。
背景技术
通用移动通信技术的LTE(Long Term Evolution，长期演进)是由3GPP(The 3rdGeneration Partnership Project，第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(UniversalMobile Telecommunications System，通用移动通信系统)技术标准的长期演进。LTE网络中核心网EPC(Evolved Packet Core，核心分组网演进)网元实现了全IP承载，扁平化网络，控制和承载分离，降低了每比特承载成本并兼容了现有的多种网络接入模式，为运营商实现面向全业务、大数据和移动互联网时代的智能化网络奠定基础条件。
在现有的LTE网络移动视频监控实现中，一般是在LTE网络中核心网EPC上叠加视频监控服务器(如NVR等)，所有视频监控业务数据流都需要通过视频监控服务器来进行交换转发的方式。也即，移动视频监控业务数据流必须先汇聚到与核心网EPC相连的视频监控服务器，然后由视频监控服务器进行路由寻址进行分发，如果是核心网EPC内终端到终端的视频监控查看，视频监控服务器还要将请求发回给核心网EPC，核心网EPC收到后再执行内部地址转换和路由寻址，最后通过空口发送给目标终端。这样的业务处理方式，增加了网络处理节点数，带来了视频业务数据交换时延，同时整个网络健壮性不高，视频监控服务器出现故障就会导致所有终端间的视频监控业务都无法进行。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种LTE网络移动视频监控的实现方法，实现网内移动终端可以快速对其他移动终端直接进行视频流查看，降低视频监控业务处理时延，提高视频监控业务数据流的交换能力，改善视频监控业务质量，提高网络健壮性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种LTE网络移动视频监控的实现方法，所述方法包括：(1)核心网接收到查看端发起到被查看端的视频监控业务请求后，对所述视频监控业务请求中的用户面数据报文进行特征值识别，根据识别的特征值判定是视频监控业务后，执行步骤(2)；(2)所述核心网根据所述视频监控业务请求中的源IP地址和目标IP地址获取对应的查看端IMSI和被查看端IMSI后，根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识，并根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识判定所述查看端与所述被查看端均为LTE网络内终端用户后，执行步骤(3)；(3)所述核心网根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识分别获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例；(4)所述核心网将接收到的所述视频监控业务请求中的用户面数据报文中所述查看端的GTP报文头剥离，替换成所述被查看端的GTP报文头，并根据所述被查看端的GTP隧道实例信息，将视频监控业务请求通过无线空口发送给所述被查看端；(5)所述核心网接收到所述被查看端返回的视频监控业务响应后，将所述被查看端的监控视频用户面数据流传送给所述查看端。
本发明的优点在于，本发明通过对现有LTE网络视频监控业务架构进行改进，实现查看端到被查看端视频监控业务数据流快速直接交换，网内移动终端可以快速对其他移动终端直接进行视频流查看，提高了移动视频监控业务数据流转发效率，降低了视频监控业务处理时延，提高视频监控业务数据流的交换能力，有效提高了视频监控业务质量。同时减少了视频监控服务器的处理节点，使LTE网络视频监控业务架构更加扁平化，有效避免了原有视频监控服务器故障导致所有视频监控无法正常查看的风险，提高了整体网络的健壮性。
附图说明
图1，本发明所述的LTE网络移动视频监控的实现方法的流程图；
图2，本发明所述的LTE网络移动视频监控的实现方法一实施例的的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的LTE网络移动视频监控的实现方法做详细说明。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参考图1，本发明所述的LTE网络移动视频监控的实现方法的流程图。所述方法包括如下步骤：S11：核心网接收到查看端发起到被查看端的视频监控业务请求后，对所述视频监控业务请求中的用户面数据报文进行特征值识别，根据识别的特征值判定是视频监控业务后，执行步骤S12；S12：所述核心网根据所述视频监控业务请求中的源IP地址和目标IP地址获取对应的查看端IMSI和被查看端IMSI后，根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识，并根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识判定所述查看端与所述被查看端均为LTE网络内终端用户后，执行步骤S13；S13：所述核心网根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识分别获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例；S14：所述核心网将接收到的所述视频监控业务请求中的用户面数据报文中所述查看端的GTP报文头剥离，替换成所述被查看端的GTP报文头，并根据所述被查看端的GTP隧道实例信息，将视频监控业务请求通过无线空口发送给所述被查看端；S15：所述核心网接收到所述被查看端返回的视频监控业务响应后，将所述被查看端的监控视频用户面数据流传送给所述查看端。接下来对图1所示的步骤做详细说明。
S11：核心网接收到查看端发起到被查看端的视频监控业务请求后，对所述视频监控业务请求中的用户面数据报文进行特征值识别，根据识别的特征值判定是视频监控业务后，执行步骤S12。
其中，所述查看端可以通过人机交互界面选择被查看端，将视频监控业务请求发送到核心网EPC网元，所述视频监控业务请求中携带被查看端用户标识。用户标识可以是用户手机号码，也可以是小型化LTE应急网络中设置的用户代码。视频监控业务请求中携带被查看端用户标识，这样被查看端用户接收到视频监控业务请求后，即可根据携带的被查看端用户标识确认是对自身的视频监控业务。
核心网接收到查看端发起到被查看端的视频监控业务请求后，对所述视频监控业务请求中的用户面数据报文进行特征值识别，如果是视频监控业务则执行步骤S12，如果是其他数据业务类型，则需要通过现有的SGI接口出局路由方式来进行数据交换。
S12：所述核心网根据所述视频监控业务请求中的源IP地址和目标IP地址获取对应的查看端IMSI和被查看端IMSI后，根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识，并根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识判定所述查看端与所述被查看端均为LTE网络内终端用户后，执行步骤S13。
优选的，在步骤S11之前进一步包括：通过LTE网络中的网管对需要进行移动视频监控的用户进行设置，形成用户标识与IMSI一一对应的监控用户列表并同步到所述核心网，所述核心网收到所述监控用户列表后更新数据库，建立IMSI与用户标识的关联关系，形成第一索引表。
通过采用第一索引表，核心网根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI查找所述第一索引表，即可通过快速索引，获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识。
通过采用监控用户列表，核心网根据获取的查看端用户标识和被查看端用户标识查找所述监控用户列表，即可快速判定查看端与被查看端是否均为LTE网络内终端用户。若查看端用户标识和被查看端用户标识均在所述监控用户列表中，则判定所述查看端与所述被查看端均为LTE网络内终端用户；若查看端用户标识和被查看端用户标识未在所述监控用户列表中，则说明查看端与被查看端不是LTE网络内的终端，则需要通过现有的SGI接口出局路由方式来进行数据交换。通过建立用户标识与IMSI的静态索引，可以实现快速索引查询。其中，IMSI(International Mobile Subscriber Identification Number，国际移动用户识别码)是区别移动用户的标志。
S13：所述核心网根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识分别获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例。
优选的，在步骤S11之前进一步包括：所述核心网在终端无线承载建立成功后，建立用户标识与用户GTP隧道实例的关联关系，形成第二索引表。通过采用第二索引表，核心网分别根据所述查看端的用户标识与所述被查看端的用户标识查找所述第二索引表，即可通过快速索引查询，获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例。
可选的，在步骤S11之前进一步包括：1)核心网建立IMSI与用户标识的关联关系，形成静态索引表；2)核心网在终端无线承载建立成功后，新建用户标识与用户GTP隧道实例的关联关系，形成IMSI-用户标识-用户GTP隧道实例的动态索引表。从而核心网根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI查找所述静态索引表，获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识；分别根据所述查看端的用户标识与所述被查看端的用户标识查找所述动态索引表，获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例。通过建立用户标识与用户GTP隧道实例的对应关系的索引表，可以快速拆解并重组视频监控业务请求报文，实现视频监控业务快速传送。
S14：所述核心网将接收到的所述视频监控业务请求中的用户面数据报文中所述查看端的GTP报文头剥离，替换成所述被查看端的GTP报文头，并根据所述被查看端的GTP隧道实例信息，将视频监控业务请求通过无线空口发送给所述被查看端。
通过对空口上行数据交换进行用户判别和业务类型识别，符合要求的户和业务类型的视频监控业务数据，将直接在核心网内部交换，不再通过原有SGI接口出局的路由方式。
S15：所述核心网接收到所述被查看端返回的视频监控业务响应后，将所述被查看端的监控视频用户面数据流传送给所述查看端。
被查看端用户收到视频监控业务请求后进行响应，可以通过本发明上述的处理流程将响应送到查看端用户。如果被查看端用户拒绝或者响应超时，则业务直接结束。如果被查看端用户接收且响应正确回送到查看端后，则需要在两个终端间进行用户面数据流交换，数据流向是被查看端将监控视频用户面数据流通过网络发给查看端。其中，查看端收到核心网传送的视频用户面数据流报文后，可以通过人机交互界面进行视频查看和显示。
具体的，被查看端将监控视频用户面数据流通过网络发给查看端包括以下步骤：1)所述核心网接收到所述被查看端返回的视频监控业务响应后，对所述被查看端发送的视频用户面数据流报文进行特征值识别，根据识别的特征值判定是视频监控业务后，执行步骤2)，如果是其他数据业务类型，则需要通过现有的SGI接口出局路由方式来进行数据交换；2)所述核心网根据所述视频用户面数据流中的源IP地址和目标IP地址获取对应的查看端IMSI和被查看端IMSI后，根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识，并根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识判定所述查看端与所述被查看端均为LTE网络内终端用户后，执行步骤3)，若查看端用户标识和被查看端用户标识未在所述监控用户列表中，则说明查看端与被查看端不是LTE网络内的终端，则需要通过现有的SGI接口出局路由方式来进行数据交换；3)所述核心网根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识分别获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例；4)所述核心网将接收到的视频用户面数据流报文中所述被查看端的GTP报文头剥离，替换成所述查看端的GTP报文头，并根据所述查看端的GTP隧道实例信息，将所述视频用户面数据流报文通过无线空口发送给所述被查看端。
优选的，可以采用上述视频监控业务请求处理中形成的用户标识与IMSI一一对应的监控用户列表，以及建立的IMSI与用户标识的关联关系所形成的第一索引表，来快速获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识以及快速判定查看端与被查看端是否均为LTE网络内终端用户。优选的，可以采用上述视频监控业务请求处理中形成的第二索引表，来快速获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例。
也即，核心网EPC收到用户面数据流后，将首先对用户面数据流中用户面数据报文进行特征值识别，如果是视频监控数据流，则执行本发明所述的方法；如果是其他数据业务类型，则直接通过SGI接口路由出局。然后与视频监控业务请求交换流程一样，对视频用户面数据流进行用户标识判定，如果用户标识都在监控用户列表中，则通过用户标识快速查找当前被查看端和查看端的GTP隧道实例；然后将被查看端的视频用户面数据流报文中的GTP报文头剥离，直接替换成查看端的GTP报文头，形成到查看端的视频用户面数据流报文；然后根据查看端的GTP隧道实例信息，通过无线空口快速将视频用户面数据流报文发送给查看端。查看端用户收到视频用户面数据流后，可以直接在人机交互界面上进行视频查看和显示。
本发明通过对现有LTE网络视频监控业务架构进行改进，改变原有架构中移动视频监控业务数据流必须先汇聚到与LTE网络相连的视频监控服务器，然后进行路由寻址再进行分发的业务模型，实现查看端到被查看端视频监控业务数据流快速直接交换，网内移动终端可以快速对其他移动终端直接进行视频流查看，提高了移动视频监控业务数据流转发效率，降低了视频监控业务处理时延，提高视频监控业务数据流的交换能力，有效提高了视频监控业务质量。同时减少了视频监控服务器的处理节点，使LTE网络(特别是小型化LTE应急网络)视频监控业务架构更加扁平化，有效避免了原有视频监控服务器故障导致所有视频监控无法正常查看的风险，提高了整体网络的健壮性。
参考图2，本发明所述的LTE网络移动视频监控的实现方法一实施例的的流程图。当LTE网络系统进入工作状态后，可以先建立需要进行移动视频监控的监控用户列表；形成IMSI-用户标识的静态索引表；根据用户承载建立情况，当终端用户无线承载建立成功后，形成IMSI-用户标识-用户GTP隧道实例的动态索引表；根据接收到的数据报文，通过特征值识别获取数据业务类型，通过IMSI查找动态索引表获取查看端用户标识、被查看端用户标识；判断数据业务类型是否属于视频监控业务，若是则执行下一操作，若不是则执行现有的SGI接口出局路由方式来进行数据交换；通过查找监控用户列表，判断查看端用户标识是否在监控用户列表中，若是则执行下一操作，若不是则执行现有的SGI接口出局路由方式来进行数据交换；通过查找监控用户列表，判断被查看端用户标识是否在监控用户列表中，若是则执行下一操作，若不是则执行现有的SGI接口出局路由方式来进行数据交换；获取查看端和被查看端的GTP隧道实例信息；将查看端和被查看端的视频监控业务请求、响应、数据流进行快速GTP报文头重组，根据查看端或被查看端的GTP隧道实例信息，通过无线空口快速进行交换；之后LTE网络系统回复工作状态。这样的处理方式，大大降低了视频监控业务时延，有效提高了视频监控业务质量，同时减少了视频监控服务器的处理节点，使LTE网络更加扁平化，提高网络的健壮性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种LTE网络移动视频监控的实现方法，其特征在于，所述方法包括：
(10)核心网收到监控用户列表后更新数据库，建立IMSI与用户标识的关联关系，形成第一索引表，其中通过LTE网络中的网管对需要进行移动视频监控的用户进行设置，形成用户标识与IMSI一一对应的所述监控用户列表并同步到所述核心网；以及所述核心网在终端无线承载建立成功后，建立用户标识与用户GTP隧道实例的关联关系，形成第二索引表；
(1)所述核心网接收到查看端发起到被查看端的视频监控业务请求后，对所述视频监控业务请求中的用户面数据报文进行特征值识别，根据识别的特征值判定是视频监控业务后，执行步骤(2)；
(2)所述核心网根据所述视频监控业务请求中的源IP地址和目标IP地址获取对应的查看端IMSI和被查看端IMSI后，根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI查找所述第一索引表，获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识，并根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识查找所述监控用户列表，若查看端用户标识和被查看端用户标识均在所述监控用户列表中，则判定所述查看端与所述被查看端均为LTE网络内终端用户，之后，执行步骤(3)；
(3)所述核心网根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识分别查找所述第二索引表，获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例；
(4)所述核心网将接收到的所述视频监控业务请求中的用户面数据报文中所述查看端的GTP报文头剥离，替换成所述被查看端的GTP报文头，并根据所述被查看端的GTP隧道实例信息，将视频监控业务请求通过无线空口发送给所述被查看端；
(5)所述核心网接收到所述被查看端返回的视频监控业务响应后，将所述被查看端的监控视频用户面数据流传送给所述查看端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查看端通过人机交互界面选择被查看端，将视频监控业务请求发送到核心网，所述视频监控业务请求中携带被查看端用户标识。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一索引表为静态索引表，所述第二索引表为IMSI-用户标识-用户GTP隧道实例的动态索引表。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)进一步包括：
(51)所述核心网接收到所述被查看端返回的视频监控业务响应后，对所述被查看端发送的视频用户面数据流报文进行特征值识别，根据识别的特征值判定是视频监控业务后，执行步骤(52)；
(52)所述核心网根据所述视频用户面数据流中的源IP地址和目标IP地址获取对应的查看端IMSI和被查看端IMSI后，根据获取的查看端IMSI和被查看端IMSI获取对应的查看端用户标识和被查看端用户标识，并根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识判定所述查看端与所述被查看端均为LTE网络内终端用户后，执行步骤(53)；
(53)所述核心网根据所述查看端用户标识和所述被查看端用户标识分别获取所述查看端的GTP隧道实例和所述被查看端的GTP隧道实例；
(54)所述核心网将接收到的视频用户面数据流报文中所述被查看端的GTP报文头剥离，替换成所述查看端的GTP报文头，并根据所述查看端的GTP隧道实例信息，将所述视频用户面数据流报文通过无线空口发送给所述被查看端。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查看端收到所述核心网传送的所述视频用户面数据流报文后，通过人机交互界面进行视频查看和显示。
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